硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡膠生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量(liang)的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強度(du)增加數十倍(bei)。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的性(xing)能(neng)，也加入相應(ying)(ying)的各(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如(ru)圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)了(le)保(bao)(bao)障。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保(bao)(bao)障。預測未(wei)來3年，我國室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以(yi)(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術方面(mian)取得(de)突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術在2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展(zhan)成為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規(gui)模替代石油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消(xiao)費。